Воздействие электрического тока на организм человека

ЭЛЕКТРОБЕЗОПАСНОСТЬ

ОБЩИЕ СВЕДЕНИЯ

Тема 1 (2 часа)Общие сведения. Электробезопасность. Электротравма. Напряжения прикосновения, шаговое напряжение.

Электробезопасность – система организационных и технических мероприятий и средств, обеспечивающих защиту людей от вредного и опасного воздействия тока, электрической дуги, электромагнитного поля и статического электричества.

Электротравма – травма, вызванная воздействием электрического тока или электрической дуги.

Все электротравмы условно можно свести к двум видам: местным электротравмам,

При которых возникает местное повреждение организма человека (электрические ожоги, электрические знаки, металлизация кожи (проникновение в ее верхние слои мельчайших частиц металла, расплавившегося под действием электрической дуги), механические повреждения и электроофтальмия (это лучевой ожог глаз, вызванный действием ультрафиолетовых лучей)); общим электротравмам (электрическим ударам), при которых поражается весь организм из-за нарушения нормальной деятельности жизненно важных органов и систем.

Напряжением шага называется напряжение между двумя точками цепи тока, находящимися одна от другой на расстоянии шага, принимаемым равным 1 м, на которых одновременно стоит человек, или, иначе говоря, падение напряжения в сопротивлении тела человека, В:

U_ш = I_h R_h, (1)

где I_h - ток, проходящий через человека по пути нога - нога, A;

R_h - сопротивление тела человека, Ом.

В области защитных устройств от поражения током - заземления, зануления и др.- интерес представляют в первую очередь напряжения между точками на поверхности земли (или иного основания, на котором стоит человек) в зоне растекания тока с заземлителя. Без учета сопротивления растеканию тока основания напряжением шага будет являться разность потенциалов φ _х, В, φ _х _+а, В, двух точек на поверхности земли в зоне растекания тока, которые находятся на расстоянии х и (х+а) от заземлителя и на расстоянии шага а одна от другой и на которых стоит человек (рис.1).

Рис. 1. Напряжение шага при одиночном заземлителе

Таким образом, напряжение шага, В, будет:

U_ш= φ _х - φ _х _+а (2)

Поскольку φ _х, и φ _х _+а являются частями потенциала заземлителя φ _з, то разность их также есть часть этого потенциала. Поэтому выражение (2) мы вправе записать в виде:

U_ш = φ _з β ₁, (3)

где β ₁ - коэффициент напряжения шага или просто коэффициент шага, учитывающий форму потенциальной кривой:

(4)

Напряжение шага определяется отрезком АВ (рис. 1), длина которого зависит от формы потенциальной кривой, т. е. от типа заземлителя, и изменяется от максимального значения до нуля с изменением расстояния от заземлителя.

Шаговое напряжение зависит от длины шага, удельного сопротивления грунта и силы протекающего через него тока. Опасное шаговое напряжение может возникнуть, например, около упавшего на землю провода под напряжением или вблизи заземлителей электроустановок при аварийном коротком замыкании на землю (допустимые значения сопротивления заземлителей и удельное сопротивление грунта нормируются для того, чтобы избежать подобной ситуации).

При попадании под шаговое напряжение возникают непроизвольные судорожные сокращения мышц ног и, как следствие, падение человека на землю. Ток начинает проходить между новыми точками опоры - например, от рук к ногам, что чревато смертельным поражением. При подозрении на шаговое напряжение надо покинуть опасную зону минимальными шажками («гусиным шагом») или прыжками.

Напряжение прикосновения – напряжение между двумя точками цепи тока, которых одновременно касается человек.

Другими словами напряжением прикосновения (для человека) U_пр называется напряжение между двумя точками цепи тока, которых одновременно касается человек, или падение напряжения в сопротивлении тела человека, В:

U_пр = I_h R_h, (5)

где I_h - ток, проходящий через человека по пути " рука - ноги", A; R_h - сопротивление тела человека, Ом.

В области защитных заземлений, занулений и т. п. одна из этих точек имеет потенциал заземлителя φ _з, а другая - потенциал основания в том месте, где стоит человек, φ _осн. При этом напряжение прикосновения:

U_пр = φ _з - φ _осн (6)

Если принять во внимание характер изменения потенциала по поверхности грунта и пренебречь сопротивлением растеканию тока основания, то U_пр= φ _зα ₁,

где α ₁- коэффициент, называемый коэффициентом напряжения прикосновения или просто коэффициентом прикосновения, учитывающим форму потенциальной кривой:

(7)

Поскольку напряжение прикосновения зависит от значения потенциала заземлителя и от характера его потенциальной кривой, опасность для человека будет различной при использовании различных типов одиночных заземлителей и групповых заземлителей.

Тема 2 (2 часа)Воздействие электрического тока на организм человека. Действие электрического тока на организм человека. Действие электрического тока на человека.

Противопожарные инструктажи

Согласно Правилам пожарной безопасности все работники организаций должны допускаться к работе только после прохождения противопожарного инструктажа, а при изменении специфики работы проходить дополнительное обучение по предупреждению и тушению возможных пожаров в порядке, установленном руководителем организации.

Для изучения правил пожарной безопасности все работники образовательных учреждений должны проходить противопожарный инструктаж: вводный, первичный и повторный.

При проведении вводного инструктажа инструктируемые должны быть ознакомлены со следующими темами:

общие меры пожарной безопасности;

возможные причины возникновения пожаров и меры по их предотвращению;

практические действия в случае возникновения пожара.

Вводный инструктаж допускается проводить одновременно с инструктажем по охране труда (технике безопасности). О проведении вводного противопожарного инструктажа и поверке знаний производится запись в журнале регистрации вводного инструктажа с обязательными подписями инструктировавшего и инструктируемого.

Первичный инструктаж проводится непосредственно на рабочем месте. При этом инструктируемые должны быть ознакомлены:

с планом эвакуации и порядком действий в случае возникновения пожара;

с образцами всех имеющихся в образовательном учреждении первичных средств пожаротушения, оповещения людей о пожаре, а также со знаками безопасности, пожарной сигнализации и связи.

Повторный инструктаж все работники должны проходить не реже одного раза в шесть месяцев.

О проведении первичного и повторного инструктажей делается запись в журнале регистрации инструктажей по охране труда (технике безопасности).

Проведение противопожарного инструктажа в обязательном порядке должно сопровождаться практическим показом способов использования имеющихся средств пожаротушения.

ЭЛЕКТРОБЕЗОПАСНОСТЬ

ОБЩИЕ СВЕДЕНИЯ

Электротравма – травма, вызванная воздействием электрического тока или электрической дуги.

Все электротравмы условно можно свести к двум видам: местным электротравмам,

U_ш = I_h R_h, (1)

где I_h - ток, проходящий через человека по пути нога - нога, A;

R_h - сопротивление тела человека, Ом.

Рис. 1. Напряжение шага при одиночном заземлителе

Таким образом, напряжение шага, В, будет:

U_ш= φ _х - φ _х _+а (2)

U_ш = φ _з β ₁, (3)

где β ₁ - коэффициент напряжения шага или просто коэффициент шага, учитывающий форму потенциальной кривой:

(4)

U_пр = I_h R_h, (5)

где I_h - ток, проходящий через человека по пути " рука - ноги", A; R_h - сопротивление тела человека, Ом.

U_пр = φ _з - φ _осн (6)

(7)

Воздействие электрического тока на организм человека

Различают два типа поражения электричеством:

- электрический удар (шок), поражающий весь организм, который не вызывает ожогов, но приводит к параличу сердца или дыхания, а часто к тому и другому одновременно;

- электрическая травма - поражение током внешних частей тела: ожоги, металлизация кожи, электрические знаки.

Природа возникновения электрических ожогов такова: при прохождении электрического тока через тело в его тканях выделяется тепло, достаточное, чтобы нагреть места соприкосновения с напряжением до 60-70 °C. Входящий в состав тканей белок при такой температуре свертывается, от чего на теле появляются ожоги или электрические знаки (круглые или овальные припухлости затвердевшей глубоко пораженной кожи желтоватого цвета, очерченной белой или серой каймой). Если металл (проводников, других деталей) под действием тока при горении дуги разбрызгивается и испаряется, происходит электрометаллизация кожи - пораженные участки пропитываются частицами металла.

Электрический ток характеризуется тремя параметрами: напряжением, силой и частотой. Для человеческого организма опасно не напряжение, а именно сила тока: если при силе в 0, 6 мА человек только начинает ощущать переменный ток, то при силе в 12-15 мА он может выдержать его в течение не более 10 секунд и, хотя будет испытывать сильную боль в пальцах и кистях, освободиться от контакта с токоведущими элементами способен самостоятельно; при поражении током силой в 20-25 мА человек испытывает очень сильную боль и паралич рук, поэтому освободиться от его воздействия самостоятельно не может; сила тока в 50-80 мА вызывает паралич дыхания; а уже в 90-100 мА приводит к параличу сердца и смерти.

Если рассматривать степень опасности переменного тока в зависимости от его частоты, то здесь наблюдается следующая закономерность: чем выше частота тока, тем опаснее он для человека (наиболее опасна частота переменного тока 50-60 Гц). Дело в том, что при увеличении частоты тока по поверхности тела начинают распространяться поверхностные токи, сильно нагревающие кожу, поэтому поражение высокочастотным током обычно приводит к ожогам, но не к электрическому удару. Меньшей чувствительностью человек обладает к действию постоянного тока: его он начинает ощущать при 12-15 мА, а паралич дыхания наступает только при 90-110 мА. Как мы уже отметили, человеческое тело обладает сопротивлением, которое измеряется в омах (Ом). При одном и том же напряжении сила тока будет тем больше, чем меньше сопротивление токоведущего проводника. Сопротивление сухой и неповрежденной кожи (ее рогового слоя) может достигать 40 000-100 000 Ом.

Физические, физиологические и психологические процессы, происходящие в организме (повышенное потоотделение, опьянение, нервное возбуждение, переутомление), резко - до 800-1000 Ом - уменьшают сопротивление тела человека.

Исход воздействия тока на человека зависит от ряда факторов, в том числе от значения тока, длительности протекания его через тело человека, рода и частоты тока, индивидуальных свойств человека,

Оценить опасность поражения человека электрическим током можно по назначению тока, протекающего через тело человека, и по напряжению прикосновения.

Таблица 1. Наибольшее допустимое напряжение прикосновения U и ток, проходящий через человека, при аварийном режиме производственных электроустановок напряженнем до 1 кВ с глухозаземлёной или изолированной нейтралью и выше 1 кВ с изолированной нейтралью

Род тока	Нормируемая величина	Предельно допустимые значения, не более, при продолжительности воздействия тока t, с
0.01 — 0.08	0, 1	0, 2	0.3	0, 4	0, 5	0, 6	0, 7	0, 8	0, 9	1, 0	Свыше 1.0
Переменный 50 Гц	U, B
	I, мА
Переменный 400 Гц	U, B
	I, мА
Постоянный	U, B
	I, мА
Выпрямленный двух-	U_т, В											-
полупериодный	I_т, мА											-
Выпрямленныйодно-	U_т, В											-
полупериодный	I_т, мА											-

Примечания:

1. В таблице приведены предельно допустимые значения напряжений прикосновения и токов, проходящих через человека при взаимодействии с электроустановками производственного назначения и в аварийном режиме.

2. Аварийный режим электроустановки - работа неисправной электроустановки, при которой могут возникнуть опасные ситуации, приводящие к электротравмированию людей, взаимодействующих с электроустановкой.

3. Предельно допустимые значения напряжения прикосновения и тока установлены для путей тока в теле человека от одной руки к другой и от руки к ногам.

4. Предельно допустимые значении напряжены» прикосновения и тока, протекающего через человека в течение более 1 с, соответствуют отпускающим (переменным) и не болевым (постоянным) токам.

5. Для переменных токов в таблице указаны действительные (эффективные) значения нормируемых величин, а для выпрямленных - амплитудные.

12 3 4 Следующая ⇒